Načini za zmanjšanje sile trenja. »Trenje je koristno in škodljivo

§ 1 Kaj povzroča silo trenja in kaj je to?

Vsak od nas se je že kdaj sankal ali smučal in kdo si je zastavil vprašanje: "Zakaj se bom, ne glede na to, kako močno odrivam, prej ali slej ustavil"?

Predstavljajte si to sliko - učbenik, ki leži na mizi. Če ga potisnete, to pomeni, da nanj uporabite silo, bo spremenil hitrost od nič do določene vrednosti. Vendar se bo vadnica čez nekaj časa ustavila.

Vemo že, da je sprememba hitrosti telesa posledica delovanja sile. Kakšna sila je delovala v tem primeru?

Sila trenja je pomagala, da se je učbenik ustavil. Sila trenja se pojavi, ko se nekatera telesa gibljejo po površini drugih in ko poskušajo premakniti telo.

Od kod izvira sila trenja?

Za odgovor na to vprašanje lahko naredite preprost poskus. Poskusimo narisati črto s preprostim svinčnikom, najprej na papir in nato na steklo. To lahko naredimo na papirju, na steklu pa ne. To se zgodi, ker ima površina papirja in svinčnika nepravilnosti, gledano pod mikroskopom. Zdi se, da se delci svinca ujamejo na hrapavost papirja in tam ostanejo. Površina stekla je gladka in tega ne opazimo.

Iz tega lahko sklepamo, da je velikost sile trenja odvisna od prisotnosti hrapavosti kontaktnih površin.

Ali bo sila trenja izginila, ko sta obe površini gladko polirani? Za odgovor na to vprašanje lahko izvedemo naslednji poskus: s površine vode bomo poskušali odtrgati steklo ali ogledalo. To je precej težko narediti. V tem primeru se bo pojavila tudi sila trenja, vendar je razlog za njen obstoj drugačen - medsebojna privlačnost molekul kontaktnih površin. In v zadnjem primeru bo velikost sile trenja večkrat večja.

Sila mora imeti poleg velikosti tudi smer. Sila trenja je vedno usmerjena v nasprotno smer od gibanja telesa.

§ 2 Vrste trenja

Obstajajo tri vrste trenja:

1. Statično trenje. Vsa telesa počivajo na mestu samo zaradi statičnega trenja. Sicer bi vse padlo.

2. Drsno trenje. Primer te vrste trenja je sankanje z gore.

3. Kotalno trenje. Primer bi bila vožnja in ustavljanje avtomobila.

Od vseh treh vrst ima največjo vrednost statično trenje, najmanjšo pa kotalno trenje. Kotaljenje je lažje kot vlečenje. Zato v vseh inženirskih objektih in tehnologiji, kjer je to mogoče, drsenje nadomeščamo s kotaljenjem.

Torej, za gradnjo spomenika Petru I v Sankt Peterburgu je bil v mesto na valjih dostavljen ogromen kamniti blok, ki tehta približno 1000 ton, saj bi bilo nemogoče povleči podstavek za spomenik ustanovitelju mesta.

Velikost sile trenja lahko izmerimo z dinamometrom, merimo pa jo v Newtonih.

§ 3 Pomen trenja v človekovem življenju

Z vidika koristi za človeka je lahko trenje škodljivo in koristno. Na primer, ko vrata začnejo škripati in se slabo odpirajo, velja, da je trenje škodljivo. Trenje, ki omogoča kolesarju, da se ustavi na semaforju, lahko imenujemo koristno. Če ga ne bi bilo, bi nadaljeval svoje nekontrolirano gibanje. V nekaterih primerih se za zmanjšanje trenja uporabljajo različna maziva. Noben ležaj ne more delovati brez tehničnega olja.

Tako je trenje izjemno pomembno v našem življenju. Trenje vam ne omogoča le nadzora gibanja, temveč prispeva tudi k stabilnosti teles.

Brez tega se bo vse vrtelo in drselo, dokler ne bo na isti ravni. Žeblji in vijaki bodo polzeli iz sten, tkanine se bodo odvijale, niti en sam gumb ne bo prišit, sukanci preprosto ne bodo držali niti v iglah niti v tkaninah.

Brez statičnega trenja ne bi mogli hoditi ali voziti. Ne pozabite, kako težko se je premikati v ledenih razmerah. Vzrok sile trenja je lahko prisotnost hrapavosti na kontaktnih površinah ali medsebojna privlačnost molekul medsebojno delujočih teles. Sila trenja se meri v Newtonih in je usmerjena v smeri, ki je nasprotna gibanju telesa.

Seznam uporabljene literature:

1. Fizika. kemija. 5-6 razredi. Gurevich A.E., Isaev D.A., Pontak L.S. – M.: Bustard, 2011.
2. Fizika. 7. razred: Učbenik za splošne izobraževalne ustanove / A.V. Periškin. – M.: Bustard, 2006.
3. Fizika. 8. razred: Učbenik za splošnoizobraževalne ustanove / A.V. Periškin. – M.: Bustard, 2010.
4. Zabavna fizika. Ja. Perelman
5. Fizika. 7. razred. Učbenik. Gurevič A.E.

Trenje igra pomembno vlogo pri vsakdanje življenje. To silo je treba upoštevati pri načrtovanju najrazličnejših tehničnih sistemov, katerih princip delovanja temelji na neposrednem stiku gibljivih delov. Trenje ni vedno škodljiv dejavnik, vendar ga v večini primerov razvijalci poskušajo zmanjšati na različne načine.

Navodila

V samem preprost primer poskusite spremeniti stopnjo hrapavosti površin predmetov v stiku. To lahko dosežemo z brušenjem. Telesa, katerih medsebojno delujoče površine so gladke in sijajne, se bodo med seboj veliko lažje premikala.

Če je mogoče, zamenjajte eno od kontaktnih površin s tisto, ki ima nižji koeficient trenja. Lahko je umetna trava - na primer, teflon ima enega najnižjih koeficientov trenja, ki je enak 0,02. Lažje je spremeniti tisti element sistema, ki ima vlogo orodja.

Uporabite lubrikante tako, da jih vnesete med drgne površine. Ta metoda se uporablja na primer pri smučanju, ko se na delovno površino smuči nanese posebno parafinsko mazivo, ki ustreza temperaturi snega. Maziva, ki se uporabljajo v drugih tehnični sistemi, je lahko tekoč (olje) ali suh (grafitni prah).

Razmislite o uporabi "plinastega mazanja". Gre za o t.i zračna blazina" V tem primeru se sila trenja zmanjša z ustvarjanjem zračnega toka med prej dotičnima površinama. Metoda se uporablja pri načrtovanju terenskih vozil, namenjenih premagovanju zahtevnih terenov.

Če zadevni sistem uporablja drsno trenje, ga zamenjajte s kotalnim trenjem. Preizkusite preprost poskus. Postavite navaden kozarec na ravno površino mize in ga poskusite premakniti z roko. Zdaj postavite kozarec na stran in storite enako. V drugem primeru bo veliko lažje premakniti predmet s svojega mesta, saj se je vrsta trenja spremenila.

Na območjih, kjer prihaja do trenja, uporabite ležaje. Ti elementi omogočajo preoblikovanje vrste gibanja, s čimer se občutno zmanjšajo izgube zaradi trenja in zmanjša njegova sila. Ta metoda se najpogosteje uporablja v tehnologiji.

Na prvi pogled je pretirano trenje škodljivo. Zmanjšuje učinkovitost mehanizmov in obrablja dele. Toda obstajajo primeri, ko je treba povečati silo trenja. Na primer, ko se kolesa kotalijo, je treba izboljšati njihov oprijem na cestišču. Poglejte, kako je to mogoče storiti.

Navodila

Da bi razumeli, kako povečati silo trenja, se spomnite, od česa je odvisna. Upoštevajte formulo: Ftr=mN, kjer je m koeficient trenja, N je reakcijska sila opore, N. Reakcijska sila opore je odvisna od mase: N=G=mg, kjer je G telesna teža, N-m je masa telesa, kg - g – pospešek prostega pada, m/s2.

Iz formule lahko sklepamo, da je sila trenja odvisna od koeficienta trenja. Koeficient trenja je določen za vsak par medsebojno delujočih materialov in je odvisen od narave materiala in kakovosti površine.

Tako je prvi način za povečanje trenja sprememba materiala drsne površine. Verjetno ste opazili, da je v mokrih razmerah skoraj nemogoče hoditi le v čevljih. keramična tla, v drugem pa ne čutite nobenih neprijetnosti. To je zato, ker so podplati čevljev narejeni iz različne materiale. Drseči čevlji imajo nizek koeficient drsnega trenja med podplatom in mokro ploščico.

Drugi način je povečanje hrapavosti površine. Primer - zimske gume za avto imajo bolj izstopajočo tekalno plast kot letne. Zaradi tega na spolzkem zimska cesta avto lahko samozavestno vozi.

Tretji način je povečanje mase. Kot je razvidno iz formule, je sila trenja neposredno odvisna od mase. To pojasnjuje, zakaj se v nekaterih primerih natovorjen avto lažje reši iz blata kot lahek. To pravilo deluje pri določeni kakovosti tal – težji stroj se bo bolj pogreznil v viskozna, močvirnata tla kot lahek.

Četrta metoda je odstranjevanje maščobe. Predstavljajte si tekoči trak proizvodne linije, ki ga sestavljajo vrteči se valji, na katerih je napet trak. Tekoči valji začnejo drseti po traku, če so umazani. V tem primeru umazanija deluje kot mazivo. S čiščenjem delov mehanizma boste povečali silo trenja in povečali učinkovitost opreme.

Peta metoda je poliranje. S poliranjem površine lahko povečate silo trenja. To je razloženo z dejstvom, da se ob stiku poliranih površin aktivirajo medmolekularne privlačne sile. Na primer, zelo težko je premakniti dve stekleni plošči, ko sta zloženi skupaj.

»Trenje je koristno in škodljivo. Metode povečevanja in zmanjševanja sile trenja."
V okviru regijskega seminarja

Predstavitev predmeta "Elementi fizike v vsakdanjem življenju in pri delu" kot inovativna tehnologija v izobraževalni sistem za učence vzgojnih šol vrste VIII

04.12.2013

Učitelj BRYKSINA E. S.
Cilj: nadaljujejo s seznanjanjem s silo trenja, spoznajo načine povečanja in zmanjševanja sile trenja.
Vrsta lekcije: kombinirano.
Cilji lekcije:
Poučna : razvijanje spretnosti pri delu s fizičnimi napravami,

sposobnost samostojnega sklepanja.

teoretičnega gradiva in pojavov v življenju.

Oprema:
Kocka, komplet uteži, ravnila, dinamometri, okrogle palice, trakovi brusnega papirja, kartice za samostojno delo, prenosni računalnik, multimedijski projektor, platno.

Struktura lekcije:

1. 
   Organizacijski trenutek in priprava na lekcijo.
2. 
   Ponavljanje predhodno preučene snovi.
3. 
   
4. 
   Učenje nove snovi.
5. 
   Popravek v procesu pridobivanja novega znanja.
6. 
   Utrjevanje nove snovi.
7. 
   Če povzamem.
8. 
   Napoved domače naloge.
9. 
   Zaključek iz lekcije.

1.Organizacijski trenutek

Pozdrav gostom. Navedite temo in namen lekcije.

Danes imamo veliko gostov na naši lekciji. Pozdravimo jih. Tiho sta se usedla. Spogledala sva se, se nasmehnila in si zaželela vso srečo. Začnimo z delom.

Povej mi ime splošna tema ki ga študiramo? (Moč)

Katero moč smo spoznali v prejšnji lekciji? (s silo trenja).

Danes nadaljujemo s seznanjanjem s silo trenja. Tema naše današnje lekcije je »Trenje, koristno in škodljivo. Metode povečevanja in zmanjševanja sile trenja."
2. Ponavljanje predhodno preučenega gradiva.

Kdaj nastopi sila trenja? V katero smer je obrnjena? (ko se eno telo premika po površini drugega, usmerjeno proti gibanju).

Poimenujte razloge za nastanek sile trenja.

a) hrapavost površine

b) medsebojna privlačnost molekul.
- Katere vrste trenja poznate? (drsno trenje, kotalno trenje, statično trenje).
Torej, Na svetu je sila trenja,

Ima velika vrednost!

Poznamo tri vrste trenja: drsenje, mirovanje, kotaljenje.

Vsi so zelo pomembni

In v tem svetu so seveda potrebni!
- Kdaj nastane sila drsnega trenja (ko eno telo drsi po površini drugega), navedite primere.

Kdaj nastopi kotalna sila trenja (Ko se eno telo kotali po površini drugega, navedite primere).

Kaj pomeni sila statičnega trenja (to je sila, ki preprečuje premikanje predmeta), navedite primer?
Pripravljene signalne kartice (so v vaših zvezkih)

Vzeli smo kartico številka 1. Naloga: pod slikami označi vrste trenja.

Vrste trenja

statično trenje

kotalno trenje

drsno trenje

(frontalna anketa s slikami: navedite primere za vsako vrsto trenja, lepite kartončke v zvezek).

Pripravite prste. Pregnetemo jih in jih zdrgnemo. Kakšnim trenjem smo zdaj priča? (drsno trenje). (prilepite kartonček v zvezek).

Trenje je lahko koristno ali škodljivo.
Povejte mi, kdaj nam trenje pomaga? ( koristno trenje)

Pri hoji

Držite predmete

Ustavljanje avtomobila

Začetek gibanja avtomobila

Pri pisanju

Umijte si zobe

Nanesite povoj

Nosite oblačila

Prižgite ogenj itd.

Premični deli stroja se segrevajo in obrabljajo

Škripajoča vrata in tla

Žulji na nogah in rokah

bolečine v sklepih
Vzeli smo kartico številka 2. Pozorno si oglejte svoje risbe in mi povejte: kje vidite koristno trenje in kje škodljivo? (odgovarjajo verižno) Pod slikami napišejo, ali je trenje škodljivo ali koristno. (frontalna anketa z uporabo slik). Karto prilepi v zvezek.
Trenje je dobro in slabo

____________ ________________________

obraba mehanizma __________________ _____________________

__________________ _____________________

1. 
   Priprava na zaznavanje novega gradiva.

Danes se bomo seznanili z načini za povečanje in zmanjšanje trenja.

Kolo in kurjenje ognja sta natančno povezana

Z željo po povečanju ali zmanjšanju trenja.
Saj veste, da je trenje fizikalna količina.

Naj ponovimo, v katerih enotah se meri sila? (v Newtonih)

Po kom je poimenovana enota za silo?

Katera črka predstavlja silo (F)

- Kako se imenuje naprava za merjenje sile? (dinamometer).

Kakšna je cena delitve dinamometra? (1\10 N) (ponovimo pravilo za določitev cene delitve dinamometra)

Vzel kartico številka 3

Prikaz izkušenj: po mizi se premika voziček (obrnjen narobe) s tovorom s pritrjenim dinamometrom. Kakšno vrsto trenja opažate? (drsno trenje). Kakšna je sila drsnega trenja? (Z dinamometrom določimo silo drsnega trenja).

Če je težko premikati telo

Trenje se lahko zmanjša.

Človeštvo je že davno izumilo kolo.

Pojavi se trenje, kotalno trenje.

Voziček obrnemo in ga skupaj s tovorom postavimo na kolesa. Kakšno vrsto trenja opažate? ( Pojavi se trenje, kotalno trenje).

Z dinamometrom določimo silo kotalnega trenja.

Kaj je lažje: kotaljenje ali drsenje?

Na spodnji kartici je zapisan sklep:………..

Ali z zamenjavo drsnega trenja s kotalnim trenjem povečamo ali zmanjšamo silo trenja?

Primerjava drsnega in kotalnega trenja

Zaključek: kotalno trenjeveč\manj drsno trenje.

Zdaj boste ugotovili odvisnost sile trenja od materiala površine.

Odvisnost sile trenja od materiala površine.

Zaključek: večja kot je hrapavost površine, tem več\manj sila trenja.
-Katero fizično telo boste premaknili? (bar)

Po katerih površinah boste premikali blok?

Predse smo postavili leseno ravnilo, nanj položili kocko, zataknili dinamometer in kocko premaknili. Vrednost sile smo zapisali v tabelo.

Zdaj izmerite silo trenja, ko se blok premika po brusnem papirju.

Primerjaj sile trenja in sklepaj (prelepi tabele v zvezek).

Fizmunutka

Telesu moramo dati počitek.

Hitro vas bomo dohiteli

In na kraj se bomo še vrnili.

Natrli bomo stegenske mišice

Spomnili se bomo trenja

Prednost tukaj je zaradi trenja

Od drsnega trenja.

Raztegnemo ramenske mišice

Spet se spomnite trenja

Sklenimo roke skupaj

Prišlo bo do statičnega trenja.
Tiho smo se usedli in nadaljevali z učenjem o načinih za povečanje in zmanjšanje trenja.
če je trenje koristno, potem se poveča:

Med poledico pot posipajte s peskom

Podplati zimski čevlji narediti rebrasto (športni copati)

Gume za platišča (zimske in letne)

Telovadci in dvigovalci uteži si pred nastopi natrejo roke s smukecem

Gumijaste preproge, ročaji za orodje, rebrasta površina priklopa, klešč itd.

Dodajte maziva in olja

Ležaji (kroglični in valjčni) se uporabljajo (kje?) (v avtomobilih, stružnicah, elektromotorjih, kolesih itd.)
Telovadba za oči:

Ne zapravljaj časa

In ponovite gibe

Toplota zaradi trenja bo pomagala našemu vidu.
Kartica št. 5 načinov za zmanjšanje in povečanje sile trenja (prilepite v zvezek)

1. 
   Zmanjšanje hrapavosti površine.
2. 
   Uporaba lubrikanta.
3. 
   Zamenjava sile drsnega trenja s silo trenja kotaljenja.
4. 
   Uporaba ležajev.

1. 
   Povečana hrapavost površine.
2. 
   Povečan pritisk na površino.

TEST(kartica št. 6)
Preizkusna naloga
1) Kakšna sila preprečuje premikanje težke omare?

A. Sila drsnega trenja B.Sila statičnega trenja. B. Gravitacija

IN . Zmanjšuje

A. Ne spreminja se B . Poveča B. Zmanjša

A. Ne spreminja se B. Poveča B. Zmanjša

A. Ne spremeni se B. Poveča IN. Zmanjšuje

Utrujen sem od tega trenja! Enostavno nimam več potrpljenja!

Kar naprej se učim o njem! Koliko je možno? Ne želim!

Zapiram učbenik. Grem spat in pozabim na vse.

Predvidevam mir. Samo čudne sanje vidim:

Nenadoma opazim sliko - ni niti polovice trenja.

Svet brez trenja, prijatelji, se je spremenil.

Vidim mimoidočega, ki drsi po ledu,

In zdi se, da je vsak avto poznal vztrajnost,

In nikjer ni upočasnil.

Niti v tkaninah so začele polzeti in oblačila so v trenutku razpadla.

Ti čudeži so me presenetili. Očitno je res prišlo do težav.

Kričim, da je brez dvoma vse slabo brez trenja.

Vsi vozli so razvezani, predmeti padajo.

Oklepam se vogalov - vse drsi. »No, kje si?

Pravkar sem se čudil sanjam - glej, učbenik se je odprl sam,

Koristno bi bilo, če bi izvedel vse o sili trenja.
Torej, fantje, povzamemo, bodite pozorni na zaslon!!

5. Povzetek (predstavitev)

- Kaj novega ste se danes naučili pri pouku?

Kako boste znanje, pridobljeno v tej lekciji, uporabili v svojem življenju?

Napiši mini esej o trenju z besedami: drsno trenje, statično trenje, kotalno trenje.

"Narava sile trenja" - S pomočjo risbe določite silo trenja, ki deluje na avto. V tehniki je sila trenja zelo pomembna. Rešitev: Lestvica: 1 razdelek = 100 H Fthrus = 600 H Ftr = 600 H. Brez trenja bi vam predmeti zdrsnili iz rok. Najenostavnejši ležaj je sestavljen iz zunanjega in notranjega obroča. Trenje v naravi in ​​tehniki.

"Fizika trenja" - Zgodovina preučevanja trenja. Smer sile trenja. Teflon je otrok kemije 20. stoletja. Knjigo je lažje premikati po gladko zloščeni mizi kot po grobi. Od česa je odvisna sila statičnega trenja? Na Marsu je gravitacija za polovico manjša od Zemljine, atmosfera pa je zelo tanka. Lundströmove prve "švedske tekme" so preživele skoraj do danes.

"Trenje" - Katere vrste trenja obstajajo? Trenje v mirovanju. Trenje gibanja. Statično trenje Drsno trenje Kotalno trenje. Razvila srednja šola Gabdrakhmanova Z.K. Tyulyachinsky District Saush. Koncept trenja. Sila trenja. Fizika 7. razred. Drsno trenje.

"Trenje teles" - Cilj lekcije: Odgovor: hoja, valjanje in počitek. Cilji lekcije: Zamenjajte blok z valjem in storite enako. II (2) Pri mazanju drgnih površin se sila trenja ... 1. ne spremeni. 2. poveča. 3. zmanjša. Ali je sila trenja koristna ali škodljiva? V (2) Pri oranju zemlje je traktor ob enakomernem gibanju razvil vlečno silo 15 kN.

“Sila trenja” - Naloge 1. skupine: Projektne naloge: Rezultat 2. skupine. Načini za povečanje sile trenja. Za zmanjšanje upora vode in zraka se uporablja poenostavljena oblika. 1. Primerjava sile drsnega trenja in sile kotalnega trenja. Rezultati skupine 3. Preučite vrste sil trenja. Rezultat 1. skupine. Vse sile delujejo na telo različno.

"Sila trenja" - Primeri. Sila trenja. Premikanje predmeta z njegovega mesta. Toda v drugih primerih je trenje škodljivo. Privijanje vijaka. Prižiganje ognja na sodoben način. Trenje je poznana, a skrivnostna sila. Gibanje vozila (trenje koles na cestišču). Trenje je ena od vrst interakcij med telesi. Pisanje s peresom na papir. Drsanje.

Skupaj je 19 predstavitev

Premikanje po spolzki površini Hoja po ledu ni enostavna, ker ... Trenje, ki nastane med ledeno površino in podplatom čevlja, je majhno. Hoja po ledu ni lahka, saj... Trenje, ki nastane med ledeno površino in podplatom čevlja, je majhno. Kako si lahko olajšate hojo po spolzkih površinah? Kako si lahko olajšate hojo po spolzkih površinah?

Podporne opombe KORISTI ŠKODA KORISTI ŠKODA 1. F tr. pok. – “ gonilna sila» 1. Preprečuje premikanje 2. “zavorna sila” 2. Obrablja površino POVEČAJ ZMANJŠAJ POVEČAJ POVEČAJ ZMANJŠA a) hrapavost (“pesek”) a) mazivo b) “obremenitev” b) ležaji F tr. kakovosti

Zmanjšanje sile trenja Prvič, vemo, da trenje ni vedno težko, čeprav se ga v tisočih situacijah poskušajo znebiti. Na primer, mažejo dele mehanizmov in strojev, da zmanjšajo njihovo obrabo in ne izgubljajo energije, porabljene za nekoristno ogrevanje.

Zmanjšanje sile trenja Ležaji Notranji obroč ležaja je nameščen na gredi, ki pri vrtenju ne drsi, ampak se kotali po kroglicah ali valjih. Notranji obroč ležaja je nameščen na gredi, ki med vrtenjem ne drsi, ampak se kotali na kroglicah ali valjih.

Air cushion Hovercraft so naprave, ki se podpirajo nad podporno (kopensko ali vodno) površino s pomočjo zračne blazine, ki jo ustvarijo ladijski ventilatorji. Za razliko od običajnih ladij in vozil na kolesih plovila na zračni blazini nimajo fizičnega stika s površino, po kateri se premikajo.